astm d5080

Proyecto Aeropuerto de Palestina 1

MTODO ESTNDAR PARA LADETERMINACIN RPIDA DELPORCENTAJE DE COMPACTACIN.ASTM D 5080-00

1 Alcance

1.1 Este mtodo de ensayo describe el procedi-miento para determinar rpidamente el porcen-taje de compactacin y la variacin del conteni-do ptimo de humedad de un suelo in situ parauso en control de construccin de terrenoscompactados (terraplenes). Estos valores se ob-tienen a partir de desarrollar una curva de com-pactacin de tres puntos al mismo contenido dehumedad del terrapln sin conocer el valor dedicho contenido de humedad. El suelo usadopara obtener la curva de compactacin es elmismo removido para el ensayo de densidad decampo. En adelante se har referencia a estemtodo de ensayo como el mtodo rpido.

1.2 Este mtodo de ensayo es normalmente aplica-do a suelos que contienen ms del 15% de finos(menores que el tamao del tamiz N 200).

1.3 Cuando el suelo que est siendo ensayado con-tiene partculas del tamao de las gravas, estemtodo de ensayo se limita a comparar la den-sidad de la fraccin del material del sitio que esmenor que la malla N 4 con la densidad del en-sayo de compactacin de laboratorio realizadosobre material menor que el tamiz N4 (MtodoA de los Mtodos de Ensayo D 698). Sujeto alas limitaciones de la Prctica D 4718, este

1 Este mtodo de ensayo est bajo la responsabilidad

del Comit ASTM D18 sobre suelos y rocas y es respon-sabilidad directa del subcomit D18.08 sobre ensayos es-peciales y de control de construccin.

La presente edicin fue aprobada en marzo 10 de2000. Publicada en abril de 2000. Originalmente fue pu-blicada como D 5080 - 90 La edicin anterior fue D 5080- 93.

mtodo de ensayo tambin es aplicable a com-paraciones de otras fracciones de tamaos detamices (por ejemplo el Mtodo C de los M-todos de Ensayo D 698) o tambin, a otrasenergas de compactacin (por ejemplo, para elmtodo de ensayo D 1557) si se determinan losnuevos valores de ajuste de la humedad (ver 6.1y Apndice X2).

1.4 Se consideran estndar los valores expresadosen el Sistema Internacional de Unidades SI.

1.4.1 El empleo de balanzas o escalas de registroen libras masa (lbm), o de registro de densi-dades en libras masa por pie cbico (lbm/ft3),no debe considerarse como una no conformi-dad en este mtodo de ensayo.

1.5 Esta norma no pretende discutir todos los pro-blemas de seguridad, pero si algunos asociadoscon su uso. Es responsabilidad de usuario deesta norma establecer la seguridad apropiada yla sana prctica, y determinar la aplicabilidadde las limitaciones regulatorias, antes de usarla.Ver informacin sobre amenazas especficas enseccin 9.

2 Documentos de Referencia

2.1 Normas ASTM:D 653 Terminologa relacionada con suelos, rocas y

fluidos contenidos2.D 698 Mtodos de ensayo para relaciones humedad -

densidad de suelos y de mezclas suelo agrega-do usando martillo de 5.5 lb (2.49 kg) y cadade 12 in (305 mm)2. (NT: equivale a normaINVIAS E 141).

D 1556 Mtodo de ensayo de densidad del suelo encampo usando el mtodo del cono de arena2.(NT: equivale a norma INVIAS E 161).

D 1557 Mtodos de ensayo de relaciones humedad -densidad de suelos y de mezclas suelo agrega-do usando martillo de 10 lb (4.54 kg) y cada de18 in (457 mm)2.

2 Libro Anual de normas ASTM, Vol 04.08.

NORMA ASTM D 5080-00Mtodo Estndar de Ensayo para Determinacin Rpida del Porcentaje de

Compactacin1

Traduccin: Oscar Correa Calle Profesor Asistente, Asesor de Interventora

id14071765 pdfMachine by Broadgun Software - a great PDF writer! - a great PDF creator! - http://www.pdfmachine.com http://www.broadgun.com

Interventora: Universidad Nacional de Colombia2

D 2167 Mtodo de ensayo de densidad y peso unitario desuelos en campo por el mtodo del baln decaucho2. (NT: equivale a norma INVIAS E 162).

D 2216 Mtodo para la determinacin en laboratorio delcontenido de agua (humedad) en suelo, roca ymezclas de suelo agregado2. (NT: equivale anorma INVIAS E 122).

D 2922 Mtodo de ensayo de densidad de suelo y desuelo - agregado en campo por mtodos nuclea-res (espesores poco profundos)2. (NT: equivalea norma INVIAS E 164).

D 2937 Mtodo de ensayo de densidad del suelo encampo por el mtodo del cilindro penetrante 2.(NT: equivale a norma INVIAS E 163).

D 3740 Prctica de Requisitos mnimos para entidadesencargadas del ensayo y/o inspeccin de suelosy rocas usados en el diseo y construccin eningeniera.

D 4718 Prctica de correccin de peso unitario y delcontenido de humedad para suelos que contie-nen sobre tamaos de partculas.

E 11 Especificacin de mallas de tamices para prop-sitos de ensayo.3

3 Terminologa

3.1 Definiciones Todas las definiciones estn enconcordancia con la terminologa D 653, ex-cepto las presentadas en 3.2.

3.2 Definicin de Trminos Especficos de estaNorma:

3.2.1 Agua adicionada, z Cantidad de agua, ex-presada como un porcentaje, la cual es adi-cionada para humedecer el suelo antes decompactar un espcimen por el mtodo rpi-do. Si el contenido de humedad del suelohmedo decrece, la cantidad de agua adi-cionada es un nmero negativo (por ejem-plo, -2.0 %).

3.2.2 Valor de C Relacin expresada en porcen-taje, entre la densidad hmeda de campo a lahumedad del terreno, y la densidad hmedade un especmen compactado en laboratorioal contenido de humedad de campo. El valorde C es una comparacin de la energa decompactacin del equipo de compactacin decampo respecto a la energa de compactacinestndar de laboratorio.

3.2.3 Curva de compactacin al contenido de hu-medad de campo Grfico que muestra larelacin entre la densidad hmeda al conte-nido de humedad de campo (convertida a

3 Libro Anual de normas ASTM, Vol 04.01.

densidad hmeda) y el porcentaje de aguaadicionada.

3.2.4 Densidad hmeda convertida, wetc Densi-dad hmeda de un especmen compactadodespus de haber sido convertida (por co-rreccin para la cantidad de agua adiciona-da) a la densidad hmeda correspondiente aal contenido de humedad de campo.

3.2.5 Valor de D Relacin expresada en porcen-taje, entre la densidad hmeda de campo a lahumedad del terreno y la densidad hmedamxima de laboratorio determinada de unacurva de compactacin desarrollada al conte-nido de humedad de campo por el mtodorpido. El valor D es el equivalente en elmtodo rpido al porcentaje de compacta-cin.

3.2.6 Contenido de humedad de campo, wf Con-tenido de humedad de la fraccin menor deltamiz N4 del suelo in situ.

3.2.7 Densidad hmeda de campo, wetf Densi-dad hmeda determinada mediante un ensayode densidad in situ.

3.2.8 Mxima densidad hmeda al contenido dehumedad de campo, m Densidad hmedadefinida por el pico de la curva de compacta-cin de laboratorio al contenido de humedadde campo.

3.2.9 wf wo Expresin para la diferencia entreel contenido de humedad in situ y el conteni-do ptimo de humedad determinado por elmtodo rpido.

4 Sntesis del Mtodo

4.1 Se obtiene una muestra representativa del sueloy conjuntamente se lleva a cabo el mtodo deensayo D 1556, D 2167, D 2922 o D 2937. Losespecmenes de ensayo son compactados deacuerdo con el Mtodo A de los Mtodos deEnsayo D 698. Se compactan por lo menos 3especmenes, el primero (en el sitio) al conteni-do de humedad de campo y cada uno de losrestantes a diferente contenido de humedad. Seasume que los tres puntos de compactacin de-finen una curva parablica y el punto pico de lacurva es determinado matemticamente. Se ob-tiene la relacin entre la densidad hmeda insitu al contenido de humedad de campo y lamxima densidad hmeda de laboratorio. Secalcula una aproximacin de la diferencia entreel contenido de humedad in situ y el contenidoptimo de humedad. Despus se determina elcontenido de humedad real de campo por seca-do al horno (usualmente al da siguiente) se cal-


culan las densidades secas, los pesos unitarios yel contenido ptimo de humedad.

5 Significado y Uso

5.1 El mtodo rpido fue desarrollado para evaluarrpidamente el porcentaje de compactacin y lavariacin del contenido de humedad ptima desuelos usados en construccin sin conocer elvalor del contenido de humedad de campo almomento del ensayo.

5.1.1 Los resultados del ensayo son determinadosusualmente dentro de 1 a 2 horas del comien-zo del mismo.

5.1.2 El valor del porcentaje de compactacin ob-tenido usando el mtodo rpido ser igual alporcentaje de compactacin calculado usan-do los valores de la densidad seca.

5.1.3 El valor de la diferencia entre el contenido dehumedad de campo y el contenido ptimo dehumedad ser aproximado, pero deber estardentro de 0.1 y 0.2 puntos porcentuales dela diferencia calculada una vez se conozca elcontenido de humedad de campo.

5.2 Los resultados del ensayo deben ser usados paradeterminar si el material compactado se en-cuentra dentro de los valores de control de den-sidad y humedad especificados como un por-centaje de la densidad mxima estndar y delcontenido ptimo de humedad, tal como se de-termina en el Mtodo A de los Mtodos de En-sayo D 698. Se usa una curva de compactacinde tres puntos en lugar de una curva de cuatro ocinco puntos requerida en los Mtodos de En-sayo D 698.

5.3 Este mtodo de ensayo se basa en asumir queuna curva de compactacin de tres puntos esuna parbola en la parte de la curva cercana alcontenido ptimo de humedad, de tal forma queel pico de la curva puede ser determinado ma-temticamente.. Esta suposicin es la mayor di-ferencia entre esta metodologa y la obtencinde la densidad y el contenido de humedad m-ximos mediante la curva de compactacin com-pleta de cinco puntos.

5.4 Una vez determinado el contenido de humedadde campo por secado al horno, pueden calcular-se los valores de la densidad seca, peso unitarioseco y contenido ptimo de humedad (vaseNota 1).

5.5 Este mtodo de ensayo tambin puede ser usadopara fundaciones o reas de prstamo de mate-rial para comparar la densidad seca, el pesounitario y el contenido de humedad in situ conrespecto a la mxima densidad seca, el peso

unitario y el contenido ptimo de humedad delaboratorio.

5.6 Este mtodo de ensayo tiene la ventaja de queel valor de densidad mxima puede ser obtenidosobre el mismo suelo excavado durante el ensa-yo de densidad de campo.

NOTA 1 Dado que no es necesario determinar inme-diatamente el contenido de humedad del material del en-sayo de densidad de campo o de los puntos de compacta-cin de laboratorio, no son necesarias las determinacionesrpidas del contenido de humedad tales como microon-das, calor directo, mtodos nucleares, etctera. Sin em-bargo, si se desea, el porcentaje de compactacin y la va-riacin del contenido ptimo de humedad pueden serdeterminados usando valores de densidad seca basadosen mtodos de ensayo para determinacin rpida del con-tenido de humedad. Aun as se pueden usar los tres pun-tos de compactacin y se puede determinar matemtica-mente la densidad mxima. Sin embargo, los mtodosrpidos para obtener el contenido de humedad puedenconducir a resultados que difieren de los valores acepta-bles de contenido de humedad secando al horno y alarganel tiempo de ejecucin de este mtodo de ensayo.NOTA 2 La calidad de los resultados producidos poreste mtodo, dependen de la competencia del personalque los lleva a cabo, as como del estado del equipo y delas instalaciones usadas. Las entidades que siguen laPrctica D 3740 son generalmente consideradas compe-tentes para ensayo/muestreo/inspeccin. Los usuarios deeste mtodo de ensayo advierten que cumplir con la Prc-tica D 3740 no asegura por si misma la confiabilidad delensayo. Esta depende de muchos factores; la Prctica D3740 suministra un medio para evaluar algunos de esosfactores.

6 Interferencias

6.1 El ajuste de los valores de humedad fue deter-minado con base en el promedio de valores dedensidad y contenidos ptimos de humedad deun gran nmero de muestras de suelo que con-tenan nicamente partculas menores que eltamiz N4. El suelo que est siendo ensayadodebe ser comparado con la informacin delapndice X2. Para suelos que tienen propieda-des significativamente diferentes, los valores deajuste de humedad pueden no ser aplicables. Sieste es el caso, se deben obtener nuevos valoresde ajuste para el suelo especfico (vase elApndice X2).

6.2 Para muestras significativamente secas o hme-das respecto a su contenido ptimo de humedad(+6%, -4%), los valores de wf- wo, son menosprecisos.


7 Aparatos

7.1 Equipo para determinar la densidad de campode acuerdo con el mtodo usado.

7.2 Equipo para preparacin de especimenes com-pactados en laboratorio como los requeridospor el Mtodo A de los Mtodos de Ensayo D698.

7.3 Cilindro graduado de 100 ml, con divisin deescala de 1 ml.

7.4 Mezclador con motor elctrico de 3 velocidadescon 1/3 hp de potencia, 60 ciclos y 115 voltiosu otro mecanismo apropiado para mezclar elsuelo con agua.

7.5 Ventilador elctrico u otro mecanismo para se-cado.

7.6 Tamiz N 4 (abertura de 4.75 mm), de acuerdocon los requisitos de la especificacin E-11.

7.7 Equipo miscelneo Cepillo, cuchillo, reci-piente de mezclado, cucharn, etctera, paramezclar o recortar especmenes de suelo; baldecon tapa u otro recipiente apropiado para alma-cenar la muestra de ensayo.

8 Reactivos y Materiales

8.1 El agua usada para humedecer el suelo antes dela compactacin debe estar libre de cidos, l-calis y aceites, y debe ser apta para consumohumado.

9 Amenazas

9.1 Amenazas a la seguridad Aunque este mtodono ofrece amenazas especficas a la seguridad,existen precauciones aplicables que se mencio-nan en los ensayos referenciados.

9.2 Amenazas tcnicas Los especmenes de ensa-yo deben ser preparados y compactados tan r-pidamente como sea posible para minimizar lasprdidas de humedad. Si el ensayo no es lleva-do a cabo inmediatamente, se debe almacenar lamuestra en un recipiente impermeable para pre-venir prdidas de humedad. Se recomienda de-terminar la humedad antes y despus del alma-cenamiento.

10 Calibracin y Estandarizacin

10.1 Verifique que el equipo usado en conjunto coneste procedimiento est actualmente calibradode acuerdo con el procedimiento aplicado. Sila calibracin no est actualizada, lleve a cabo

la calibracin antes de usar el equipo para esteprocedimiento.

11 Procedimiento

11.1 El procedimiento para llevar a cabo este mto-do de ensayo est dividido en las siguientes 4secciones:

11.1.1 Obtener la densidad in situ.11.1.2 Compactar especmenes y obtener la curva

de compactacin.11.1.3 Determinar el punto mximo de la curva de

compactacin, el valor D y wf wo.11.1.4 Completar el ensayo para registrarlo.

NOTA 3 Dado que los clculos son parte integral delprocedimiento, estos se incluyen en la seccin del proce-dimiento.

OBTENER LA DENSIDAD DE CAMPO

11.2 Ejecutar el ensayo para determinar la densidadhmeda en campo, de acuerdo con el mtodode ensayo D 1556, D 2167, D 2922 o D 2937.Si el suelo que est siendo ensayado contienegravas, determine la densidad hmeda en cam-po de la fraccin del suelo de tamao menorque el tamiz N4 (4.75 mm), de acuerdo con elprocedimiento D 4718.

11.3 Usar el suelo excavado durante el ensayo dedensidad de campo como material para deter-minar la curva de compactacin. Aunque paraeste ensayo se requiere una muestra mnima desuelo de 7 kg de material cuyo tamao sea me-nor que el tamiz N4 (4.75 mm), se recomiendauna muestra de al menos 12 kg. La cantidad demuestra real depender del porcentaje de part-culas presentes mayores que el tamiz N 4, y siel suelo est muy hmedo o muy seco respectoal contenido ptimo de humedad.

11.3.1 Si la densidad de campo se determina me-diante el Mtodo de Ensayo D 2922 (mto-do nuclear), debe obtenerse una muestrarepresentativa del material que est siendoensayado.

11.3.2 Si no se obtiene suficiente material de laexcavacin para en ensayo de densidad decampo, se debe obtener suelo adicional al-rededor de la excavacin. El material obte-nido debe ser representativo del materialensayado en la prueba de densidad.

11.3.2.1 Si el ensayo de densidad de campo est re-presentando la profundidad total de la capacompactada, obtener cualquier material


adicional nicamente de la capa compacta-da que est siendo ensayada.

11.3.2.2 Si la excavacin para el ensayo de densidadde campo ha quedado contaminada conarena o ha sido humedecida (como en losmtodos del cono de arena y de sustitucinpor agua), el material adicional debe serobtenido por excavacin del suelo noafectado tan prximo como sea posible a laexcavacin original.

11.4 Pasar el suelo obtenido en el ensayo de densi-dad de campo a travs del tamiz N 4 (4.75mm).

11.5 Mezclar completamente el material que pasa eltamiz N 4 y asegurar una distribucin homog-nea de la humedad del suelo.

11.6 Determinar el contenido de humedad de un es-pecmen representativo, de acuerdo con el m-todo D 2216.

11.7 Guardar el material pasante del tamiz N 4 enun recipiente impermeable para prevenir prdi-da de humedad.

COMPACTAR ESPECMENES Y OBTENERLA CURVA DE COMPACTACIN

11.8 Compactar un especmen de material pasantedel tamiz N 4 al contenido de humedad decampo de acuerdo con el Mtodo A de los M-todos de Ensayo D 698 y calcular la densidadhmeda del especmen.

11.8.1 Se hace referencia a la densidad hmedadel primer punto de compactacin como ladensidad hmeda para el primer espec-men o wetfirst.

11.9 Calcular del valor de C en este punto. El valorde C se calcula antes de proseguir puesto que, sieste es menor que el valor de D (porcentaje decompactacin) requerido POR las especifica-ciones, la densidad de campo no cumple conellas. El valor D obtenido por el mtodo rpidode ensayo es siempre menor o igual al valor deC.

11.9.1 Calcular y registrar el valor de C en por-centaje de la siguiente manera:

100first

f

wet

wetC

(1)

Donde:C Comparacin de la energa de compacta-

cin de campo respecto a la energa decompactacin estndar de laboratorio, %.

wetf Densidad hmeda del ensayo de densidadde campo, Mg/m3 (lb/ft3).

wetfirst Densidad hmeda del primer especmen,Mg/m3 (lb/ft3).

11.10 Preparar un segundo especmen para com-pactacin adicionando un 2% de agua. A estese hace referencia como el segundo espec-men.

NOTA 4 Siempre se escribe este mtodo de ensayo adi-cionando un 2% de agua. Cuando la densidad de campoes extremadamente hmeda respecto al contenido optimode humedad, el segundo especmen debe ser secado y elensayo debe seguir los principios discutidos para estemtodo de ensayo.

11.10.1 Colocar 2.5 kg de suelo de la muestra ori-ginal dentro del recipiente de mezclado.

11.10.2 Mida exactamente 50 ml de agua. Estacantidad de agua incrementar el contenidode humedad del suelo en aproximadamenteel 2%. Esto se denomina como una adicindel 2% de agua (+2.0). Aunque puede serusado cualquier incremento de agua mayordel 1%, el procedimiento est escrito paraun incremento del 2%.

11.10.3 Mezclar completamente el suelo mientrasse salpica o roca el agua, para garantizaruna distribucin homognea de la humedada travs de l. La mezcla debe realizarsetan rpido como sea posible para prevenirla perdida de humedad. Cubra el recipientecon una bolsa plstica, toallas hmedas ocualquier otro cobertor.

11.10.4 Compactar el especmen y calcular la den-sidad hmeda del mismo de acuerdo conlos Mtodos de Ensayo D 698.

11.10.5 Calcular y registrar la densidad hmedaconvertida (densidad al contenido de hu-medad de campo) del especmen, como si-gue:

1001 zwet

wetc

(2)

Donde:wetc Densidad hmeda de compactacin del es-

pecmen convertida, Mg/m3 (lb/ft3).wet Densidad hmeda de compactacin del es-

pecmen, Mg/m3 (lb/ft3).z Cantidad de agua adicionada al suelo

antes de compactar el especmen, %.100 Constante para convertir a decimal (NT:

tanto por uno).


11.11 Prepare un tercer especmen para compacta-cin. El agua deber ser adicionada o sus-trada.

11.11.1 Compare las densidades hmedas de losdos primeros especmenes compactados,antes de poder compactar el tercero. Si ladensidad hmeda convertida del segundoespecmen es mayor o igual que la densi-dad hmeda del primer especmen, seguiren 11.11.2. Si la densidad hmeda conver-tida del segundo especmen es menor quela densidad hmeda del primer especmen,seguir en 11.11.4.

11.11.1.1 Si la densidad hmeda convertida delsegundo especmen es menor que ladensidad hmeda del primer especmeny la diferencia est dentro de 0.05Mg/m3 (3 lb/ft3), se puede eliminar elrequisito de secado del suelo (11.11.4)(vase anexo A1). El procedimiento al-terno se conoce como el mtodo del1%.

11.11.2 Preparar un tercer especmen adicionandoagua.

11.11.2.1 Colocar 2.50 kg de suelo de la muestraoriginal dentro del recipiente de mez-clado.

11.11.2.2 Mida 100 ml de agua. Esta cantidad in-crementar el contenido de humedaddel suelo aproximadamente en un 4%.Esto se denomina como una adicin del4% de agua (+4.0).

11.11.2.3 Mezclar completamente el suelo mien-tras se salpica o roca el agua. La mez-cla debe ser llevada a cabo tan rpida-mente como sea posible para prevenirprdidas de humedad.

11.11.2.4 Compactar el especmen y calcular ladensidad hmeda del mismo de acuerdocon el Mtodo A de los Mtodos de En-sayo D 698.

11.11.2.5 Calcular y registrar la densidad hmedaconvertida de acuerdo con 11.10.5.

11.11.2.6 Si la densidad hmeda convertida deltercer especmen es menor o igual quela del segundo especmen, ir a 11.12. Sila densidad hmeda convertida del ter-cer especmen es mayor que la del se-gundo especmen, debe compactarse unespecmen adicional de acuerdo con11.11.3.

11.11.3 Prepare especmen(es) adicional(es) poradicin de agua.

11.11.3.1 Repetir los pasos entre el 11.11.2.1 y11.11.2.5 para incrementos de +6.0,+8.0, etctera. Antes de compactar el

material con un 6% o mas de agua adi-cionada , el material debe ser vuelto atamizar por la malla N 4 (4.75 mm).Este tamizado rompe los grumos desuelo y ayuda en la distribucin homo-gnea de la humedad.

11.11.3.2 Repetir 11.11.3.1 hasta que la densidadhmeda convertida del especmen ac-tual sea menor o igual que la densidadhmeda convertida del especmen ante-rior. Seguir en 11.12.

11.11.4 Prepare un tercer especmen por sustrac-cin de agua.

11.11.4.1 Colocar 2.50 kg de suelo de la muestraoriginal dentro del recipiente de mez-clado.

11.11.4.2 Seque el suelo hasta que ocurra unaprdida de masa de 50 g, sin prdida desuelo. Esto decrece el contenido de hu-medad del suelo en aproximadamente el2%. Esto se denomina como menos 2%de agua adicionada (-2.0). El suelodebe ser mezclado completamente des-pus del secado.

NOTA 5 El especmen de suelo puede ser secado r-pidamente (entre 5 y 10 minutos), usando un venti-lador, un secador de pelo o cualquier otro mecanis-mo de soplado de aire seco a travs del recipiente desecado del suelo, mientras se mezcla lentamente. En climahmedo pueden requerirse otros mtodos de secado rpi-do del suelo. Si se aplica calor, el suelo se debe dejar en-friar para estabilizar la temperatura antes de la compacta-cin. La prdida de humedad durante el enfriamiento debeser considerada.

11.11.4.3 Compactar el especmen y calcular ladensidad hmeda del mismo de acuerdocon el Mtodo A de los Mtodos de En-sayo D 698.

11.11.4.4 Calcular y registrar la densidad hmedaconverti-da de acuerdo con 11.10.5.Cuando el suelo se va secando, la canti-dad de agua adicionada, z, usada paracalcular la densidad hmeda convertida,es un nmero negativo (esto es, z = -2.0%).

11.11.4.5 Si la densidad hmeda convertida deltercer especmen es menor o igual quela densidad hmeda del primer espec-men, seguir en 11.12. Si la densidadhmeda convertida del tercer especmenes mayor que la densidad hmeda delprimer especmen, se debe compactarun especmen adicional de acuerdo con11.11.5.


11.11.5 Prepare especmen(es) adicional(es) porsustraccin de agua.

11.11.5.1 Repita los pasos entre el 11.11.4.1 y11.11.4.4 excepto la disminucin lacantidad de agua adicionada para el2% mas del espcimen anterior (es de-cir, para -4.0%). Antes de compactar elmaterial para el cual el 4% o mas deagua fue sustrada, el material debe sercompletamente mezclado y vuelto a ta-mizar a travs de la malla N 4 (4.75mm), si se requiere, para romper cual-quier grumo de suelo y ayudar en ladistribucin homognea de la humedad.

11.11.5.2 Repetir 11.11.5.1 hasta que la densidadhmeda convertida del especmen ac-tual sea menor o igual que la densidadhmeda convertida del especmen ante-rior. Seguir en 11.12.

DETERMINE EL MXIMO PUNTO DE LACURVA DE COMPACTACIN, EL VALOR D,

Y wf w0

11.12 Nombre los puntos de los tres especmenesde compactacin, punto A, B y C, en orden,comenzando con el especmen con menorcantidad de agua adicionada (ms seco). Sise compactaron ms de tres muestras, selec-cione el especmen con la mayor densidadhmeda convertida y denomnela como puntoB; seleccione el especmen que contiene el2% menos de agua adicionada que el puntoB, y denomnelo como el punto A; seleccioneel especmen que tiene el 2% ms de aguaadicionada que el punto B, y denomnelocomo el punto C. Vase la Figura 1.

NOTA 6 Por simplicidad, todos los especmenes com-pactados sern referidos como convertidos (convertidos adensidad al contenido de humedad de campo) aunque elprimer especmen de compactacin fue compactado alcontenido de humedad de campo y por lo tanto, no fueconvertido.NOTA 7 En aquellos pocos casos en donde la densidaddel punto A y la densidad del punto B son iguales, enton-ces los puntos deben ser denominados A, C, B, en lugarde A, B, C. La nota 8 no ser vlida para este caso.

Figura 1: Determinacin de punto pico de la curva decompactacin.

11.13 Asignar la siguiente anotacin a los valoresde los tres puntos de compactacin:

xA = agua aadida al punto A, % (3)

xB = agua aadida al punto B, %.xC = agua aadida al punto C, %.

Estos valores pueden ser nmeros negativos, positi-vos o cero, por ejemplo, -2.0, +2.0, 0.0.

yA = densidad convertida del punto A, Mg/m3 (lb/ft3) (4)

yB = densidad convertida del punto B, Mg/m3 (lb/ft3)yC = densidad convertida del punto C, Mg/m3 (lb/ft3)

11.14 Calcular el valor x1, como sigue:

AB xxx 1 (5)11.15 Calcular el valor x2, como sigue:

AC xxx 2 (6)NOTA 8 Si se usa un incremento del 2%, x1 siempre se-r igual a 2.0 y x2 igual a 4.0.

11.16 Calcular el valor y1, como sigue:

AB yyy 1 (7)


11.17 Calcular el valor y2, como sigue:

AC yyy 2 (8)11.18 Calcular el valor xm, como sigue:

2

2

1

1

1

112

121

xy

xy

xyxx

xxm (9)

11.19 Calcular el valor zm, como sigue:

mAm xxz (10)11.20 Calcular el valor ym, como sigue:

m

mm xxx

yxy211

12

(11)

11.21 Calcular la mxima densidad hmeda alcontenido de humedad de campo, como si-gue:

mAm yy (12)

Donde:m Mxima densidad hmeda al contenido de

humedad de campo, Mg/m3 (lb/ft3).

11.22 Calcular el valor wf wo, como sigue:

MAzww mof (13)Donde:wf - wo Diferencia en contenido de humedad entre

la humedad de campo y la humedad pti-ma, %,

MA Ajuste de humedad, %.

Obtenga MA de la Figura 2, dibujando m y zm yseleccionando la lnea curva que ms se ajusta alpunto dibujado. El nmero correspondiente a estalnea es MA, por ejemplo, -0.2.NOTA 9 Un valor negativo de wf - wo indica que elsuelo in situ est ms seco que la humedad ptima decompactacin, un valor positivo indica que el suelo in situest ms hmedo que el contenido de humedad ptima.NOTA 10 El ajuste de humedad es necesario debido aque cuando el agua es adicionada al suelo antes de lacompactacin del especmen, el porcentaje de agua adi-cionada se calcula con base en la masa de suelo hmedo,en lugar de masa de suelo seco (el contenido de humedad

real no se conoce en este momento). Por tanto, el 2% deagua adicionada es slo una aproximacin y debe ha-cerse un ajuste a zm para obtener el valor de wf - wo. Losvalores para este ajuste tienen que ser calculados y des-pus dibujados en la Figura 2 (vase 6.1).

Figura 2: Valores de ajuste de la humedad.

11.23 Calcular y registrar el valor D en porcentaje,como sigue:

100m

wet fD

(14)

Donde:D Porcentaje de compactacin equivalente

para el mtodo rpido; comparacin entrela densidad hmeda in situ y la densidadhmeda mxima de laboratorio a la hume-dad de campo, %.

wetf Densidad hmeda del ensayo de densidadde campo, Mg/m3 (lb/ft3) (desde 11.2 hasta11.7).

m Densidad hmeda mxima al contenido dehumedad de campo, Mg/m3 (lb/ft3) (desde11.12 hasta 11.23).

100 Constante para convertir a porcentaje.


COMPLETE EL ENSAYO PARAREGISTRALO

11.24 Los siguientes clculos deben realizarse des-pus de obtener el contenido de humedad decampo.

11.24.1 Calcular la densidad seca para el ensayo dedensidad de campo, la densidad mxima delaboratorio y el primer especmen com-pactado, como sigue:

1001 fwet

d w

(15)

Donde:d Densidad seca, Mg/m3 (lb/ft3).wet Densidad hmeda de compactacin del es-

pecmen, Mg/m3 (lb/ft3).wf Contenido de humedad de campo,%.

NOTA 11 Los valores de D y C basados en la densidadseca despus de la determinacin del contenido de hume-dad de campo pueden diferir (0.1 punto porcentual) delos valores de D y C reportados con base en la humedadde campo el da del ensayo. Esta diferencia se debe a laforma de redondeo de los nmeros. Los valores de D y Creportados el da del ensayo son la base de aceptacin orechazo aunque los valores de reportes generados por elcomputador pueden ser ligeramente diferentes.

11.24.2 Calcular el peso unitario seco para el ensa-yo de densidad de campo, para el pesounitario mximo de laboratorio y para elprimer especmen compactado, como si-gue:

dd 807.9 (16)

Donde:d Peso unitario seco, kN/m3.d Densidad seca, Mg/m3.9.807Factor de conversin de Mg/m3 a kN/m3.

11.24.3 Calcular el contenido ptimo de humedad,como sigue:

mffo zwww 1001 (17)Donde:w0 Contenido de humedad ptima, %.wf Contenido de humedad de campo, %.zm Del artculo 11.19, %.

12 Informe

12.1 Reportar la siguiente informacin:12.1.1 Localizacin del ensayo, altitud y nmero

de identificacin12.1.2 Mtodo para determinar la densidad de

campo.12.1.3 Volumen del hueco en el ensayo.12.1.4 Densidad hmeda de campo de la muestra

total, de la fraccin menor que el tamiz N4 o de ambas.

12.1.5 Densidad seca de campo de la muestra to-tal, de la fraccin menor que el tamiz N 4o de ambas.

12.1.6 Peso unitario seco de campo de la muestratotal, de la fraccin menor que el tamiz N4 o de ambas.

12.1.7 Contenido de humedad(es) de campo de lamuestra total, de la fraccin menor que eltamiz N 4 o de ambas, as como el mtodode ensayo usado.

12.1.8 Densidad seca y peso unitario seco mxi-mos, y el contenido de humedad ptimo.

12.1.9 Valor D, valor C y wf wo.12.1.10 Descripcin del aparato de ensayo.12.1.11 Comentarios sobre el ensayo y su aplica-

cin12.1.12 Descripcin visual del material.

13 Precisin y Sesgo

13.1 Precisin: No se presentan datos sobre la pre-cisin del ensayo dada la naturaleza misma delos materiales de suelo y roca probados me-diante este mtodo. No es posible ni tampocoeconmico tener 10 o ms laboratorios partici-pando en un programa de ensayos de campo enun sitio dado. Adems, no es factible conseguirmltiples sitios de ensayo que tengan propie-dades uniformes. Cualquier variacin observa-da en los datos se debe probablemente tanto avariaciones del especmen como a variacionesdel operador del laboratorio de ensayos.

13.1.1 El subcomit D18.08 est reuniendo todoslos datos de los usuarios de este mtodo deensayo que puedan ser usados para definirel lmite de la precisin.

13.2 Sesgo: No existe un valor de referencia acep-tado para est mtodo de ensayo, por tanto, elsesgo no puede ser determinado.


14 Palabras Clave

14.1 Control de compactacin; densidad; densidadde campo; ensayo de campo; contenido de hu-medad; control de humedad; humedad - densi-dad; control rpido de compactacin; pesounitario.

anexo a1. INFORMACION OBLIGATORIA

METODO 1% PARA DETERMINAR EL PUNTOMAXIMO EN LA CURVA DE COMPACTACION

A.1.1 Alcance

A.1.1.1 Este Anexo describe un procedimiento al-terno para la preparacin del tercer espe-cmen de compactacin y para la determi-nacin del punto mximo de la curva decompactacin al contenido de humedad decampo.

A.1.1.2 Este procedimiento elimina la necesidad desecar los suelos cuando el contenido dehumedad de campo esta cerca del conteni-do ptimo de humedad.

A.1.1.3 Este procedimiento solo puede ser usadocuando el segundo especmen de compac-tacin tiene una densidad hmeda conver-tida menor que la densidad hmeda delprimer especmen de compactacin y la di-ferencia es 0.05 Mg/m3 (3 lb/pie3) o menor.

NOTA A1.1 Este mtodo asume que las dos densidadeshmedas quedan dibujadas cerca del punto pico de la pa-rbola.

A.1.2 Procedimiento Obtener curva de com-pactacin

A.1.2.1 Preparar el tercer espcimen mediante laadicin del 1% de agua, de la siguientemanera:

A.1.2.1.1 Colocar 2.50 kg de suelo de la muestraoriginal (vase 11.5) dentro del reci-piente de mezclado.

A.1.2.1.2 Mida 25 ml de agua. Esta cantidad deagua incrementar el contenido de hu-medad del suelo en aproximadamente el

1%. Esto se denomina como una adi-cin del 1% de agua (+1.0).

A.1.2.1.3 Mezclar completamente el suelo mien-tras se sal-pica o roca agua. La mezcladebe ser llevada a cabo tan rpidamentecomo sea posible para pre-venir prdi-das de humedad.

A.1.2.1.4 Compactar el especmen y calcular ladensidad hmeda del mismo de acuerdocon el Mtodo A de los Mtodos de En-sayo D 698.D.

A.1.2.1.5 Calcular y registrar la densidad hmedaconverti-da de acuerdo con 11.10.5.

A.1.3 Determine el punto mximo de la curvade compactacin y wf - wo.

A.1.3.1 Nombre los valores de los tres especmenesde compactacin como A, B y C, en ordende incremento del contenido de humedad,comenzando con el especmen compactadoal contenido de humedad de campo. Sigalos pasos entre el 11.13 y 11.22 para cal-cular el punto mximo de la curva de com-pactacin y el valor de la diferencia wf wo.

APNDICES

(Informacin no obligatoria)

APNDICE X1. justificacion

X1.1 Historia de la Norma

X1.1.1 El mtodo rpido ha sido usado por el Bu-reau of Reclamation desde mediados de losaos 50. Desde ese entonces tambin ha si-do usado por varias otras organizaciones.Este fue propuesto por primera vez en unanorma ASTM en 19704.

4 Procedimiento especial para ensayo de suelos y ro-

cas para propsitos de ingeniera, STP 479, ASTM, 1970.


X1.1.2 La teora y el desarrollo del mtodo rpidose presenta en la Monografa de IngenieraN 265.

X1.2 Aplicabilidad

X1.2.1 El uso de este mtodo para el control de laconstruccin debe ser acordado por todaslas parte involucradas puesto que sus re-sultados pueden no reproducir exactamentelos resultados de la curva de compactacinobtenida con los Mtodos de Ensayo D698. El empleo de tres puntos de compac-tacin, la determinacin matemtica del pi-co de la curva de compactacin y la falta desuficiente tiempo de preparacin de mues-tras son factores que pueden afectar el va-lor de la mxima densidad obtenida. Sinembargo, los resultados son lo bastante si-milares que convenientemente pueden jus-tificar el uso de este mtodo como una tc-nica aceptable de control de construccin.

5 Disponible en el Bureau of Reclamation, P.O. Box

25007, Denver, CO 80225.

Figura X2.1: Densidad hmeda vs. contenido ptimo dehumedad.

APNDICE X2. APLICABILIDAD DELOS VALORES DE AJUSTE DE LAHUMEDAD

X2.1 Durante el procedimiento se agrega agua pa-ra humedecer el suelo. El porcentaje deagua adicionada est basado en la masahmeda del suelo puesto que no se conoce elcontenido real de agua. Se puede hacer unajuste para obtener una aproximacin msprecisa del valor de wf wo usando la Figura2, como se discuti en 11.22.

X2.2 Los valores de ajuste de la humedad estnbasados en la mejor curva de ajuste de msde 1300 puntos de densidad hmeda al con-tenido ptimo de humedad versus el conteni-do ptimo de humedad, como se muestra enla Figura X2.1.

X2.3 Las propiedades del suelo que est siendoprobado deben ser confrontadas con la Figu-ra X2.1 para ver si los valores del suelo estnentre 2 desviaciones estndar. Para datosdentro de estos lmites, los valores de wf wodeterminados por el mtodo rpido debenestar entre 0.1 y 0.2 puntos porcentualesde la diferencia entre el contenido de hume-dad in situ y el contenido ptimo de hume-dad, cuando estos dos valores se obtienen porsecado al horno.

X2.4 Si los suelos caen por fuera del lmite acep-table, deben desarrollarse valores especialesde ajuste de la humedad para ese suelo. En elApndice B del la Monografa de IngenieraN 26 pueden encontrase indicaciones al res-pecto.

X2.5 Los datos empleados para desarrollar la Figu-ra X2.1 y la Figura 2 salen del ensayo decompactacin del Bureau of Reclamation,el cual emplea un molde de 1/20 pie3, 3 ca-pas, 25 golpes por capa de un martillo de 5.5lb que cae desde una altura de 18 pulgadas.nicamente se compactan suelos con part-


culas menores que el tamiz N 4. La energade compactacin es de 12375 pielibra/pie3,la cual es comparable con la correspondienteal Mtodo A de los Mtodos de Ensayo D698. Pede ser necesario el desarrollo inde-pendiente de valores de ajuste de la humedadpara suelos que tengan muy alta y muy bajagravedad especfica o que sean compactadoscon energas de compactacin diferentes.

SNTESIS DE CAMBIOS

De acuerdo con la poltica del Comit D 18, estseccin identifica la ubicacin de los cambios deesta norma desde la ltima edicin (1993) que puedeimpactar el uso de esta norma.(1) Seccin 2 Adiciona la Prctica D 3740 a la

lista de los documentos de referencia.(2) Seccin 5 Adiciona nueva nota sobre el uso

de la Prctica D 3740.(3) Se revisa la numeracin de las notas existentes.(4) Seccin 13 Revisa la declaracin de Preci-

sin y Sesgo conforme a la poltica D 18.(5) Se adiciona la sntesis de cambios.

_________________________________________

________

La Sociedad Americana de Ensayos y Materiales ASTMno toma posicin respecto a la validez de cualquiera de-rechos de patente mencionados dentro de algn artculode esta norma. Los usuarios de esta norma estn expre-samente advertidos que la determinacin de la validez decualesquiera derechos de patente y el riesgo de infringirtales derechos es completamente de su propia responsa-bilidad.

Esta norma est sujeta a revisin en cualquier mo-mento por parte del comit tcnico responsable y debeser revisada cada cinco aos y si no lo fuere, se reaprue-ba o se retira. Se solicitan sus comentarios para revisaresta norma como para las normas adicionales y debe di-rigirse a la oficina principal de la ASTM. Sus comenta-rios sern considerados cuidadosamente una reunin delComit Tcnico Responsable al cual Usted puede asistir.Si Usted siente que sus comentarios no han recibido laatencin esperada, Usted puede darlo a conocer el Co-

mit ASTM de Normas Estndar, en la direccin mostra-da abajo.

La ASTM tiene los derechos de propiedad intelectualde esta norma, 100 Barr Harbor Drive, PO Box C700,West Conshohocken, PA 19428-2959, United Status.Reimpresiones individuales (una o mltiples copias) deesta norma pueden ser obtenidas mediante contacto conASTM en la direccin mencionada arriba o en el telfono610-832-9585, el fax 610-832-9555, o en el correo elec-trnico [email protected], o a travs de la pgina webwww.astm.org.

astm d5080

Documents